粗糙度新国标分析
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新国标 GB/131- 2006《产品几何技术规范( GPS) 技术产品文件中表面结构的表示法》
充分考虑了对零件表面质量影响的多种因素 , 除表面粗糙度外还有在机械加工过程中, 由于机床、工件和刀具系统的振动, 在工件 表面所形成的间距比粗糙度大得多的表面不 平度、即波纹度的影响。所以, 表面粗糙度、 表面波纹度以及表面几何形状误差总是同时 生成并存在同一表面上综合影响零件的表面 轮廓。
—R轮廓（粗糙度参数）； —W轮廓（波纹度参数）； —P轮廓（原始轮廓参数）。
2020/5/20
R轮廓（粗糙度参数）
（1）轮廓算术平均偏差Ｒa（幅度参数）
在取样长度内，被测实际轮廓上各点至轮廓 中线距离绝对值的平均值，即：
1 lr
Ra lr 0 z(x)dx
Ra
1 n
n i 1
z(xi )
2020/5/wenku.baidu.com0
2020/5/20
有关检验规范的基本术语
轮廓算术平均中线m ：在取样长度内，将实际轮 廓划分上下两部分，且使上下面积相等的直线 。
即：F1+F3+…+F2n-1= F2+F4+…+F2n
F1
F2
y=f(x)
Fn
0
G1
G2
L
2020/5/20
x Gm
轮廓参数
轮廓参数，与GB/T 3505标准相关的参数 有：
度宜L可选包用括较一长个 的L 或评多定个长取度样。L 长度。表L面不均匀的L表面，
评定长度一般按5个取样长n 度来确定。
2020/5/20
(1) 取样长度和评定长度
取样长度——测量表面粗糙度轮廓时，测量限 制的一段足够短的长度，以限制或减弱波纹度、 排除形状误差对表面粗糙度轮廓测量的影响。
评定长度默认为 5 个取样长度, 否则应注明 个数。
度轮廓( R 轮廓) ; 对P轮廓连续应用λf 和λc 滤波器后形成的轮廓则称为波纹
度轮廓( W 轮廓) 。
2020/5/20
( 3) 极限值判断规则
完工零件表面按检验规范测得轮廓参数值后, 需与图样上给定的极限比较, 以判定其是否合格。 极限值判断规则有两种: 16%规则: 运用本规则时, 当被检表面测得的全 部参数值中, 超过极限值的个数不多于总个数 16%时, 该表面是合格的。 超过极限值有两种含义: 当给定上限值时, 超过是 指大于给定值; 当给定下限值时, 超过是指小于给 定值。
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（2）轮廓最大高度Ｒz（幅度参数）
在取样长度内，被评定轮廓的最大轮廓峰高Rp与 最大轮廓谷深Rv之和的高度。
峰顶线和谷底线平行于中线且分别通过轮廓最高 点和最低点。 Rz = Rp + Rv
对于同一表面，只标注Ｒa和Ｒz中的一个，切勿同 时把两者都标注
2020/5/20
比等于50～1000的不平程度称为波纹度。会引起零 件运转时的振动、噪声，特别是对旋转零件（如轴承） 的影响是相当大的目前表面波纹度还没有制定国家标 准。国际标准化组织第57技术委员会正在制定表面波 纹度有关国际标准。
(3)形状误差 ：零件表面中峰谷的波长和波高之比
大于1000的不平程度属于形状误差。
2020/5/20
评定表面结构常用的参数（三大参数）
轮廓参数( 由 GB/T35052000 定义) 图形参数( 由 GB/T18618- 2002 定义) 支承率 曲 线 参 数 ( 由 GB/T18778.2- 2003
和 GB/T18778.32006 定义) 。 其中轮廓参数是我国机械图样中目前最常用的,
轮廓算术平均偏差 Ra、轮廓最大高度 Rz 中的两 个高度为最多。粗糙度轮廓也称 R 轮廓。
2020/5/20
基本概念
零件表面的形貌可分为三种情况： (1)表面粗糙度：零件表面所具有的微小峰谷的
不平程度，其波长和波高之比一般小于 50。 属于微观几何形状误差。
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基本概念
(2)表面波纹度：零件表面中峰谷的波长和波高之
例如Rz0.4、Ra3 0.8、Rz1 3.2 分别表示评 定长度为 5 个( 默认) 、3个、1 个取样长度。
2020/5/20
有关检验规范的基本术语
评定表面粗糙度的基准线,有以下两种： 轮廓的最小二乘中线m
在取样长度内，使轮廓上各点至一条该线的距离平方和为 最小。
即： n yi2 min i 1
2020/5/20
表面粗糙度对零件性能的影响
影响零件的耐磨性。 影响配合性质的稳定性。 影响零件的疲劳强度。 影响零件的抗腐蚀性。 影响零件的密封性。 对零件的外观、测量精度、表面光学性
能、导电导热性能和胶合强度等也有着 不同程度的影响。
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有关检验规范的基本术语
基准线
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最大规则: 运用本规则时, 被检的整个表面 上测得的参数值一个也不应超过给定的极 限值。
16%规则是所有表面结构要求标注的默认 规则。即当参数代号后未标注写“max”字 样时, 均默认为应用 16%规则( 例如 Ra0.8) 。反之, 则应用最大规则( 例如 Ramax0.8)
取样长度l：评定表面粗糙度所规定的一段基准线长度。 应与表面粗糙度的大小相适应。规定取样长度是为了 限制和减弱表面波纹度对表面粗糙测量结果的影响， 一般在一个取样长度内应包含５个以上的波峰和波谷。 （标准见书P108 表5-1。）
评定长度 ln：为了全面、充分地反映被测表面的特性， 在评定或测量表面轮廓时所必需的一段长度。评定长
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（3）轮廓单元的平均宽度RSm（间距 参数）
在一个取样长度范围内所有轮廓单元的宽度 Xsi的平均值。
R Sm
1 m
m i 1
Xsi
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( 2) 轮廓滤波器和传输带
粗糙度的三类轮廓各有不同的波长范围, 它们又同时叠加 在同一表面轮廓上, 因此,在测量评定三类轮廓上的参数时, 必须先将表面轮廓在特定仪器上进行滤波, 以便分离获得 所需波长范围的轮廓。
将轮廓分成长波和短波成分的仪器称为轮廓滤波器。由两 个不同截止波长的滤波器分离获得的轮廓波长范围则称为 传输带。
按滤波器的不同截止波长值, 由小到大顺次分为 λs、λc 、 和λf 三种。
应用λs滤波器修正后的轮廓称为原始轮廓( P 轮廓) ; 在 P 轮廓上再应用 λc 滤波器修正后形成的轮廓即为粗糙
充分考虑了对零件表面质量影响的多种因素 , 除表面粗糙度外还有在机械加工过程中, 由于机床、工件和刀具系统的振动, 在工件 表面所形成的间距比粗糙度大得多的表面不 平度、即波纹度的影响。所以, 表面粗糙度、 表面波纹度以及表面几何形状误差总是同时 生成并存在同一表面上综合影响零件的表面 轮廓。
—R轮廓（粗糙度参数）； —W轮廓（波纹度参数）； —P轮廓（原始轮廓参数）。
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R轮廓（粗糙度参数）
（1）轮廓算术平均偏差Ｒa（幅度参数）
在取样长度内，被测实际轮廓上各点至轮廓 中线距离绝对值的平均值，即：
1 lr
Ra lr 0 z(x)dx
Ra
1 n
n i 1
z(xi )
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有关检验规范的基本术语
轮廓算术平均中线m ：在取样长度内，将实际轮 廓划分上下两部分，且使上下面积相等的直线 。
即：F1+F3+…+F2n-1= F2+F4+…+F2n
F1
F2
y=f(x)
Fn
0
G1
G2
L
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x Gm
轮廓参数
轮廓参数，与GB/T 3505标准相关的参数 有：
度宜L可选包用括较一长个 的L 或评多定个长取度样。L 长度。表L面不均匀的L表面，
评定长度一般按5个取样长n 度来确定。
2020/5/20
(1) 取样长度和评定长度
取样长度——测量表面粗糙度轮廓时，测量限 制的一段足够短的长度，以限制或减弱波纹度、 排除形状误差对表面粗糙度轮廓测量的影响。
评定长度默认为 5 个取样长度, 否则应注明 个数。
度轮廓( R 轮廓) ; 对P轮廓连续应用λf 和λc 滤波器后形成的轮廓则称为波纹
度轮廓( W 轮廓) 。
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( 3) 极限值判断规则
完工零件表面按检验规范测得轮廓参数值后, 需与图样上给定的极限比较, 以判定其是否合格。 极限值判断规则有两种: 16%规则: 运用本规则时, 当被检表面测得的全 部参数值中, 超过极限值的个数不多于总个数 16%时, 该表面是合格的。 超过极限值有两种含义: 当给定上限值时, 超过是 指大于给定值; 当给定下限值时, 超过是指小于给 定值。
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（2）轮廓最大高度Ｒz（幅度参数）
在取样长度内，被评定轮廓的最大轮廓峰高Rp与 最大轮廓谷深Rv之和的高度。
峰顶线和谷底线平行于中线且分别通过轮廓最高 点和最低点。 Rz = Rp + Rv
对于同一表面，只标注Ｒa和Ｒz中的一个，切勿同 时把两者都标注
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比等于50～1000的不平程度称为波纹度。会引起零 件运转时的振动、噪声，特别是对旋转零件（如轴承） 的影响是相当大的目前表面波纹度还没有制定国家标 准。国际标准化组织第57技术委员会正在制定表面波 纹度有关国际标准。
(3)形状误差 ：零件表面中峰谷的波长和波高之比
大于1000的不平程度属于形状误差。
2020/5/20
评定表面结构常用的参数（三大参数）
轮廓参数( 由 GB/T35052000 定义) 图形参数( 由 GB/T18618- 2002 定义) 支承率 曲 线 参 数 ( 由 GB/T18778.2- 2003
和 GB/T18778.32006 定义) 。 其中轮廓参数是我国机械图样中目前最常用的,
轮廓算术平均偏差 Ra、轮廓最大高度 Rz 中的两 个高度为最多。粗糙度轮廓也称 R 轮廓。
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基本概念
零件表面的形貌可分为三种情况： (1)表面粗糙度：零件表面所具有的微小峰谷的
不平程度，其波长和波高之比一般小于 50。 属于微观几何形状误差。
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基本概念
(2)表面波纹度：零件表面中峰谷的波长和波高之
例如Rz0.4、Ra3 0.8、Rz1 3.2 分别表示评 定长度为 5 个( 默认) 、3个、1 个取样长度。
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有关检验规范的基本术语
评定表面粗糙度的基准线,有以下两种： 轮廓的最小二乘中线m
在取样长度内，使轮廓上各点至一条该线的距离平方和为 最小。
即： n yi2 min i 1
2020/5/20
表面粗糙度对零件性能的影响
影响零件的耐磨性。 影响配合性质的稳定性。 影响零件的疲劳强度。 影响零件的抗腐蚀性。 影响零件的密封性。 对零件的外观、测量精度、表面光学性
能、导电导热性能和胶合强度等也有着 不同程度的影响。
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有关检验规范的基本术语
基准线
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最大规则: 运用本规则时, 被检的整个表面 上测得的参数值一个也不应超过给定的极 限值。
16%规则是所有表面结构要求标注的默认 规则。即当参数代号后未标注写“max”字 样时, 均默认为应用 16%规则( 例如 Ra0.8) 。反之, 则应用最大规则( 例如 Ramax0.8)
取样长度l：评定表面粗糙度所规定的一段基准线长度。 应与表面粗糙度的大小相适应。规定取样长度是为了 限制和减弱表面波纹度对表面粗糙测量结果的影响， 一般在一个取样长度内应包含５个以上的波峰和波谷。 （标准见书P108 表5-1。）
评定长度 ln：为了全面、充分地反映被测表面的特性， 在评定或测量表面轮廓时所必需的一段长度。评定长
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（3）轮廓单元的平均宽度RSm（间距 参数）
在一个取样长度范围内所有轮廓单元的宽度 Xsi的平均值。
R Sm
1 m
m i 1
Xsi
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( 2) 轮廓滤波器和传输带
粗糙度的三类轮廓各有不同的波长范围, 它们又同时叠加 在同一表面轮廓上, 因此,在测量评定三类轮廓上的参数时, 必须先将表面轮廓在特定仪器上进行滤波, 以便分离获得 所需波长范围的轮廓。
将轮廓分成长波和短波成分的仪器称为轮廓滤波器。由两 个不同截止波长的滤波器分离获得的轮廓波长范围则称为 传输带。
按滤波器的不同截止波长值, 由小到大顺次分为 λs、λc 、 和λf 三种。
应用λs滤波器修正后的轮廓称为原始轮廓( P 轮廓) ; 在 P 轮廓上再应用 λc 滤波器修正后形成的轮廓即为粗糙